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低温区段钙基吸收剂吸收NO_特性的实验研究

作　者: 付晓林
导　师: 高继慧
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 热能工程
关键词: 同时脱硫脱硝氧化法二氧化氮钙基吸收剂改性吸收剂
分类号: X701.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 67次
引　用: 2次
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内容摘要

燃煤排放的SO2和NOx对环境带来了巨大的危害,采用传统烟气净化装置进行脱硫脱硝普遍存在装置功能单一、设备投入重复、净化系统复杂、运行成本高等问题。基于NO氧化在传统脱硫工艺条件下开发钙基吸收剂同时脱硫脱硝技术成为解决上述问题的有效途径之一。目前,钙基吸收剂脱硫技术已比较成熟,如何在高效脱硫的基础上实现NOx的稳定高效脱除成为该技术目前研究的热点。为此,本文针对氧化得到的NO2在钙基吸收剂表面的吸收特性进行了试验研究,分析了反应条件和烟气组分对NO2吸收特性的影响,探讨了低温条件下钙基吸收剂吸收NO2的途径,并在此基础上针对钙基吸收剂进行了初步的改性试验研究。本文采用常压固定床试验系统研究了钙基吸收剂吸收NO2的特性,分析了模拟烟气中烟气组分和反应条件对NO2吸收的影响。实验结果表明:烟气中SO2对NO2的吸收具有促进作用;当烟气中不存在SO2时,随着相对湿度的增加,NO2的吸收率呈现先增加后降低的趋势;O2对NO2的吸收基本没有影响,SO2存在条件下,O2对NO2的吸收具有抑制作用;在保持相对湿度不变的条件下,增加反应温度不利于NO2吸收的进行。在上述研究的基础上,为了进一步提高钙基吸收剂脱硝效率,本文对钙基吸收剂进行了调质试验研究。基于干式消化工艺,采用NaOH、CaSO3和飞灰调质制备干态吸收剂,考察了改性后吸收剂对NO2的脱除效果。在固定床试验系统中得到改性吸收剂制备条件对吸收剂脱硝特性的影响,在此基础上分析得到了不同制备条件下吸收剂的粒径分布和表面微观结构。研究结果表明:少量NaOH的加入对钙基吸收剂吸收NO2具有促进作用,一方面提高了吸收剂表面碱度和含水量,另一方面改善了吸收剂的孔径分布。飞灰的加入使得大量细小钙基物质粘附在大颗粒表面,防止吸收剂团聚,对NO2的吸收具有促进作用。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-21
  1.1 课题背景  10-11
  1.2 同时脱硫脱硝技术的研究现状  11-16
    1.2.1 基于还原法同时脱硫脱硝技术研究现状  12-13
    1.2.2 基于氧化法同时脱硫脱硝技术研究现状  13-16
  1.3 钙基吸收剂同时脱硫脱硝技术  16-19
    1.3.1 国外针对钙基吸收剂同时脱硫脱硝的研究现状  16-17
    1.3.2 国内针对钙基吸收剂同时脱硫脱硝的研究现状  17-18
    1.3.3 钙基吸收剂同时脱硫脱硝研究现状分析  18-19
  1.4 本文的研究目的及内容  19-20
  1.5 本章小结  20-21
第2章实验系统介绍及吸收剂的制备  21-33
  2.1 引言  21
  2.2 实验台系统  21-26
    2.2.1 配气系统  22
    2.2.2 增湿系统  22-24
    2.2.3 固定床反应器系统  24
    2.2.4 加热与保温系统  24-25
    2.2.5 测量系统  25-26
  2.3 吸收剂的制备及测定  26-29
    2.3.1 Ca(OH)_2的制备  26-27
    2.3.2 改性吸收剂的制备  27-28
    2.3.3 吸收剂的测定  28-29
  2.4 实验过程  29-32
    2.4.1 典型的实验步骤  29-30
    2.4.2 实验评价指标  30-31
    2.4.3 模拟烟气中水的稳定性以及实验重复性研究  31-32
  2.5 本章小结  32-33
第3章 NO_2在钙基吸收剂表面吸收特性研究  33-53
  3.1 引言  33-34
  3.2 烟气气体组分对钙基吸收剂吸收N0_2 的影响  34-43
    3.2.1 S0_2 浓度的影响  34-39
    3.2.2 相对湿度的影响  39-40
    3.2.3 0_2 浓度的影响  40-42
    3.2.4 N0_2 浓度影响  42-43
  3.3 反应条件对钙基吸收剂吸收NO_2的影响  43-49
    3.3.1 烟气量的影响  43-44
    3.3.2 吸收剂质量影响  44-45
    3.3.3 床层高度影响  45-46
    3.3.4 粒径的影响  46-47
    3.3.5 反应温度的影响  47-49
  3.4 低温下N0_2 在钙基吸收剂表面的吸收剂机理的探讨  49-51
    3.4.1 前人关于N0_2 脱除的机理  49-50
    3.4.2 低温下N0_2 脱除机理的探讨  50-51
  3.5 Ca(OH)_2 吸收SO_2 和NO_2 的比对  51
  3.6 本章小结  51-53
第4章改性吸收剂吸收NO_2的实验研究  53-64
  4.1 钙基吸收剂改性的研究及研究思路  53-56
    4.1.1 国外对于钙基吸收剂的改性研究  53-54
    4.1.2 国内对于钙基吸收剂的改性研究  54-56
    4.1.3 干式消化的研究  56
    4.1.4 本文的研究思路  56
  4.2 改性吸收剂制备的实验研究  56-63
    4.2.1 NaOH添加量对脱硝活性的影响  57-58
    4.2.2 飞灰的添加量对脱硝活性的影响  58-60
    4.2.3 CaS0_3 添加量对脱硝活性的影响  60-61
    4.2.4 消化水量对吸收剂脱硝活性的影响  61-62
    4.2.5 消化时间对吸收剂脱硝活性的影响  62-63
  4.3 本章小结  63-64
结论  64-65
参考文献  65-71
攻读学位期间发表的学术论文  71-75
致谢  75

低温区段钙基吸收剂吸收NO_特性的实验研究

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